Question

3．在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中
（1）本實(shí)驗(yàn)的依據(jù)是ABD
A．將油膜看成單分子油膜
B．不考慮各油分子間的間隙
C．考慮了各油分子間的間隙
D．將油膜分子看成球形
（2）在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，用1mL純油酸，配制成1000mL的油酸酒精溶液，然后用油滴吸取這種深液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達(dá)到量筒中1mL的刻度，向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下1滴溶液，油酸薄膜充分展開后，如圖所示，坐標(biāo)格的正方形大小為2cm×2cm，由圖可以估算出油膜的面積是2.5×10^-2cm³（保留兩位有效數(shù)字），由此估算出油酸分子的直徑是4×10^-10m（保留一位有效數(shù)字）．
（3）用油膜法測(cè)出的油酸分子直徑后，要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，還需知道油滴的B．
A．摩爾質(zhì)量
B．摩爾體積
C．質(zhì)量
D．體積
（4）某同學(xué)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于ABC．
A．油酸未完全散開
B．油酸中含有大量酒精
C．計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴溶液體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)多計(jì)了10滴．

Answer 1

分析 （1）明確“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理：油酸以單分子呈球型分布在水面上，且一個(gè)挨一個(gè)，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度，即可正確解答；
（2）由圖示油膜求出油膜的面積，根據(jù)題意求出兩滴油酸溶液含純油的體積，然后求出油膜的厚度，即油酸分子的直徑；
（3）根據(jù)油分子直徑可以求出油分子的體積，然后明確了阿伏伽德羅常數(shù)的物理意義即可正確解答．
（4）用油膜法估測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)原理是：讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑．根據(jù)此原理分析誤差．

解答 解：（1）在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，我們的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是：①油膜是呈單分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之間沒有空隙，由此可知C錯(cuò)誤，ABD正確，C錯(cuò)誤．
（2）由題目中圖示油膜可知，油膜的面積為：S=63×2cm×2cm=252cm²=2.5×10^-2m²
兩滴油酸溶液含純油的體積：V=1×$\frac{1}{1000}$×$\frac{1mL}{100}$=1×10^-5mL=1×10^-5cm³，
油酸分子的直徑為：d=$\frac{V}{S}$=$\frac{1×1{0}^{-5}c{m}^{3}}{252c{m}^{2}}$≈4×10^-8cm=4×10^-10m；
（3）
由油分子直徑可以求出油分子的體積，只要知道了油的摩爾體積，由摩爾體積和油分子體積之比可以求1摩爾油所含有的油分子數(shù)目，即可以求出阿伏伽德羅常數(shù)．故B正確，ACD錯(cuò)誤．
（4）計(jì)算油酸分子直徑的公式是d=$\frac{V}{S}$，V是純油酸的體積，S是油膜的面積．
A．油酸未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，故A正確；
B．計(jì)算時(shí)利用的是純油酸的體積，將油酸酒精溶液的體積誤當(dāng)成純油酸的體積，導(dǎo)致得到的分子直徑d將偏大，故B正確；
C．計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格，S將偏小，故得到的分子直徑將偏大，故C正確；
D．求每滴體積時(shí)，lmL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴，由V₀=$\frac{V}{n}$可知，純油酸的體積將偏小，則計(jì)算得到的分子直徑將偏小，故D錯(cuò)誤；
故答案為：（1）ABD；（2）2.5×10^-2，4×10^-10；（3）B；（4）ABC．

點(diǎn)評(píng) 解答本題關(guān)鍵要理解并掌握單分子油膜法估測(cè)分子直徑的原理d=$\frac{V}{S}$，建立這樣的模型：油酸分子呈球型分布在水面上，且一個(gè)挨一個(gè)，再分析誤差的大��；計(jì)算油膜面積時(shí)，要注意，不到一個(gè)格但超過(guò)半個(gè)格的算一個(gè)格，不到半個(gè)格的忽略不計(jì)．
該題考查阿伏伽德羅常數(shù)的意義與應(yīng)用，要理解其意義，知道阿伏伽德羅常數(shù)是分子動(dòng)理論中一個(gè)重要概念，要注意理解，加強(qiáng)練習(xí)．